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Electroimán

Esta experiencia consiste en desarrollar un electroimán partiendo de un conductor recto, modificando su geometría con múltiples vueltas y mejorando sus propiedades magnéticas con un núcleo de hierro
También se continuará trabajando sobre el efecto de la polaridad de la corriente sobre el campo magnético obtenido.
Por último, se apuntará su utilización como imán regulable y como parte de un relé.



Enlace al guión de laboratorio.




Material

- Fuente de alimentación de c.c.
- 2 conductores eléctricos, uno de 1 m.
- Brújula.
- Espira de 8 vueltas y su soporte.
- Bobina de 400 vueltas y su núcleo.
- Imán recto.
- Placa de circuitos e interruptor.

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Uno de los cables ha de ser largo para poder darle un par de vueltas alrededor de la brújula.
Es importante comprobar que la brújula gira con facilidad y no se atasca.
Si la bobina tiene demasiadas vueltas, su resistencia eléctrica será muy elevada, la intensidad de corriente baja y el campo no será fuerte. Va mejor una bobina de 400 vueltas que una de 2000 vueltas.



Comentarios a la preparación del montaje

Si el circuito se deja cerrado, se recalienta y las partes de plástico del bobinado se deforman, es importante poner el interruptor y abrir el circuito.
La fuente de alimentación debe dar una salida adecuada a la bobina utilizada. Conviene tantear un poco con la diferencia de potencial para obtener un buen campo sin mucho calentamiento.
Para ver el efecto del campo de la bobina sobre el hierro y sobre el imán a medio introducir, estos deben caber con holgura en el hueco de la bobina.
A veces el núcleo de hierro está imantado y perturba las observaciones. Se puede desimantar calentándolo sobre la chapa de un hornillo eléctrico durante unos minutos.


Aspectos didácticos


Este trabajo pretende:

- Mejorar el campo magnético alrededor de un conductor modificando su geometría.
- Comprobar el efecto de la polaridad de la corriente sobre el electroimán.
- Reconocer semejanza del campo magnético del electroimán con la de un imán recto.
- Observar la interacción entre un electroimán y un imán permanente.

La secuencia "hilo recto - un par de vueltas - varias vueltas - muchas vueltas" construye la idea de la suma de campos magnéticos de múltiples espiras con corriente. Hay que ponerla de relieve durante todo el trabajo.
La sustitución del aire por el núcleo de hierro en la bobina introduce el factor "permeabilidad magnética" en el campo obtenido.
Hay que insistir en que más vueltas significa más resistencia eléctrica y menos intensidad de corriente a no ser que se compense aumentando la sección del conductor.
La introducción a medias del nucleo y del imán en la bobina muestra como se puede obtener movimiento a partir de una bobina. Hay que enlazarlo con la "brújula giratoria" en el experimento de Oersted para ir sentando las bases del funcionamiento del motor eléctrico.


Circuito con dos vueltas
Circuito con dos vueltas
Circuito con ocho vueltas sin corriente
Circuito con ocho vueltas sin corriente
Circuito con ocho vueltas con corriente
Circuito con ocho vueltas con corriente
Bobinado sin núcleo férrico
Bobinado sin núcleo férrico
Bobinado con núcleo férrico
Bobinado con núcleo férrico


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